انجام پایان نامه مهندسی برق الکترونیک

انجام پایان نامه مهندسی برق الکترونیک


انجام پایان نامه مدیریت
انجام پایان نامه ارشد مدیریت
پایان نامه

مهندسی الکترونیک (به انگلیسی: Electronic engineering) یکی از شاخه‌های مهندسی است که از دانش علمیرفت ار و اثر الکترون‌ها مصرف کرده و به گسترش حتمـا ت، دستگاه‌ها، سیستم ‌ها، یا تجهیزاتی می‌پردازد که انرژی الکتریکی یکی از فاکتورهای آنهاست؛ شبیه لامپهای خلاء، ترانزیستورها، مدارهای مجتمع مدارهای چاپی. این عبارت به شاخه‌ی وسیع ی از مهندسی اشاره دارد که زیرشاخه‌های بسیار زیاد ی را در بر می‌گیرد. حاوی رشته‌هایی که با توان، مهندسی وسائل دقیق، مخابرات، طراحی مدارهای نیمه هادی، بسیاری دیگر در ارتباطند. این واژه همچنین بخش بزرگی از دوره‌های تحصیلی مهندسی برق را که در بیشتر دانشکده ‌های اروپایی تدریس می‌شود را حاوی می‌شود. البته اگر چه در آمریکا، مهندسی برق حاوی تمام شاخه‌های آن از عبارت الکترونیک است. انجمن مهندسان برق و الکترونیک آمریکا یکی از مهم‌ترین و اثر گذار ترین سازمانهای این رشته‌های مهندسی به شمار می‌رود.

کلمه مهندسی الکترونیک

عبارت مهندسی برق که در بین دانش کده ‌های قدیمی مصرف می‌شود هنوز مهندسی الکترونیک را تحت پوشش قرار می‌دهد فارغ‌التحصیلان، مهندس برق لقب می‌گیرند. برخی از مردم بر این باورند که واژه مهندس برق می بایست برای آن دسته از افرادی به کار رود که در قدرت و جریانهای بالا یا مهندسی فشار قوی تخصص دارند. در حالی که گروهی دیگر معتقد هستند که قدرت فقط یکی از زیرشاخه‌های مهندسی برق است (در واقع جهت این شاخه از صنعت مهندسی قدرت مصرف می‌شود). همین‌طور درمورد مهندسی برق توزیع. در سالهای اخیر افزایش رشته‌هایی نو جداگانه همچون مهندسی اطلاعات مهندسی سیـستم های مخابراتی را شاهد بوده‌ایم که در گروههای روش ی تحت همین نام‌ها تحصیل می‌شوند. بیشتر دانشگاه های اروپایی مهندسی برق را جهت مهندسان قدرت مصرف کرده و بین مهندسی برق و الکترونیک فرق قائلند. در شروع دهه ۱۹۸۰ هم عبارت مهندسی رایانه اکثرا ً برای اشاره به الکترونیک و مهندسی اطلاعات مصرف می‌شد. هرچند مهندسی رایانه هم‌هم اکنون به عنوان یک زیرمجموعه مهندسی الکترونیک در نظر گرفته می‌شود


قبلی ه مهندسی الکترونیک

مهندسی الکترونیک به عنوان یک حرفه از پیشرفته ای فنی در صنعت تلگراف در قرن ۱۹ و صنایع رادیو و تلویزیون در قرن ۲۰ حاصل شد. مردم به رادیو به خاطر جاذبه فنی؛ اول به خاطر دریافت و پس انتقال اطلاعات علاقه‌مند شدند. بسیاری از مردمی که در دههٔ ۱۹۲۰ به رادیو و تلویزیون رفتند فقط آماتورهای دوره قبل از جنگ جهان ی اول بودند. شاخه مهندسی الکترونیک تا میزان بسیاری از پیشرفت تلفن، رادیو، تجهیزات تلویزیون و میزان بسیاری از گسترش سیـستم ‌های الکترونیکی در طول جنگ جهان ی دوم از عبارت رادار، سونار، سیـستم های ارتباطی مهمات پیشرفته سیـستم های جنگ افزاری حاصل شد. در مدت این سال‌ها این موارد به عنوان مهندسی رادیو شناخته می‌شدند و تنها در اواخر دهه ۱۹۵۰ مصرف از واژه مهندسی الکترونیک شروع شد. در همین زمان آزمایش گاههای الکترونیک (برای نمونه تست گاه بل در ایالات متحده آمریکا) ایجاد شدند و با استفاده از کمک نرخ ‌های کمپانی ‌های بزرگ صنایع رادیو، تلویزیون، و دستگاههای تلفن، شروع به تولید سلسله پیشرفته ایی در الکترونیک کردند. در سال ۱۹۴۸ ترانزیستور روی کار آمد در سال ۱۹۶۰، مدارهای مجتمع انقلابی در صنعت الکترونیک برپا کردند. در انگلستان موضوع مهندسی الکترونیک به صورت مجزا از مهندسی برق به عنوان مدرک دانشبعضی در حدود سال ۱۹۶۰ اضافه شد. قبل از آن، دانشجویان مهندسی موضوعات مرتبط همچون رادیو و تلویزیون، مجبور بودند تا در سازمانهای روش برقی ثبت نام کنند که درسهای مربوط به الکترونیک نداشت. مهندسی برق نزدیک‌ترین موضوعی بود که می‌توانست با مهندسی الکترونیک همطراز قرار گبرد. البته اگر چه همسانی موارد تحت پوشش (بجز ریاضیات و الکترومغناطیس) تنها در سال اول دوره تحصیل سه ساله به طول می‌انجامد.

الکترونیک جدید

در سال ۱۸۹۸ نیکولا تسلا اوّلین رابطه رادیویی را به نمایش عموم در آورد. وی جزئیات مبادی و اصول رابطه رادیویی را نمایش و شرح داد. در سال ۱۹۰۴ جان آمیروز فلمینگ، اولین استاد مهندسی برق در کالج لندن، اولین لامپ خلاء (دیود) را اختراع کرد. سال بعد در سال ۱۹۰۶ رابرت فون لیبن و لی-د-فارست به طور مستقل لامپهای تقویت کننده‌ای را ساختند که لامپ سه قطبی نامیده می‌شد. شروع الکترونیک اکثرا ٌ ً با اختراع لامپ خلاء بوسیله لی د فارست در ۱۹۰۷ در نظر گرفته می‌شود. در مدت ۱۰ سال، دستگاه او در فرستنده‌ها و گیرنده‌های رادیویی همچون سیسـتم هایی برای ارتباط های تلفنی راه دور مصرف می‌شد. در ۱۹۱۲ ادوین هاوارد آرمسترانگ تقویت کننده ریجنراتیو فیدبک نوسانساز را اختراع نمود. او همین طور گیرنده رادیو سوپرهیترودین را اختراع کرد که می‌توان آن را پدر رادیوی پیشرفته امروزی نامید. لامپهای خلاء به مدت ۴۰ سال به عنوان دستگاههای تقویت کننده بیان بودند. تا اینکه محققان ی که جهت ویلیام شاکلی در آزمایش گاه بل در حال کار بودند، ترانزیستور را در سال ۱۹۴۷ اختراع کردند. در همین سال‌ها رادیوهای ترانزیستوری، همین طور تولید و ساخت رایانه های بزرگ قدرتمند ممکن شد. ترانزیستورها کوچک‌تر بودند و برای کار به ولتاژ کمتری احتیاج داشتند. پیش از اختراع مدارهای مجتمع در سال ۱۹۵۹، مدارهای الکترونیکی از حتمـا ت جدا از ساخـته می‌شد که می‌توانست با دست، دستکاری شود. مدارهای غیر یکپارچه به محیط احتیاج داشته و مصرف توان بالاتری داشتند، خطای بیشتر و همچنین سرعت پایین‌تری داشتند؛ گرچه هنوز در فرد دهای آسان مصرف می‌شوند. در مقابل مدارهای مجتمع تعداد بسیاری ، برخی وقتها میلیون‌ها، قطعه ریز الکتریکی، عمدتا ترانزیستور، را در یک تراشه کوچک در حدود اندازه یک سکه بسته بندی می‌کنند.

تلویزیون

در ۱۹۲۷ فیلو فرانسورد اولین تلویزیون را به نمایش عموم در آورد. در طول دههٔ ۱۹۳۰ چندین کشور شروع به پخش پروگرام نمودند. تعداد تلویزیون‌ها بعد از جنگ دوم جهان ی به میلیون‌ها گیرنده گسترش یافت سرانجام جهان ی شد. از آن زمان به بعد، الکترونیک کاملاً در دستگاههای تلویزیون حاضر شد. تلویزیون‌ها و نمایشگرهای عکس ی هم از تکنولوژی لامپهای خلاء بزرگ تکامل پیدا کردن د در دستگاه‌های جمع جورتر مصرف شدند، شبیه پلاسما و ال‌سی‌دی. تمایل به سمت دستگاههای کم مصرف‌تر است. نمایشگرهایی همچون اوال‌ای‌دی (organic light emitting diode) که به ابه احتمال زیاد ل زیاد جایگزین ال‌سی‌دی و تکنولوژی پلاسما خواهد شد.

رادار و موقعیت رادیویی

در طول جنگ جهان ی دوم تلاش ‌های بسیاری در الکترونیک جهت پیدا کردن موقعیت اهداف و هواپیماهای دشمن صورت گرفت. این‌ها همچنین حاوی هدایت الکترونیکی بمب‌افکن‌ها، پادکارهای الکترونیکی ، سیسـتم های اولیه رادار و... می‌شوند.

الکترونیک
در رشتهٔ مهندسی الکترونیک مهندسان، مدارهایی را تست طراحی می‌کنند؛ که از خاصیتهای الکترومغناطیسی حتمـا ت الکتریکی همچون پایداری ، خازن، سلف، دیود و ترانزیستور برای رسیدن به عمل‌کرد خاصی بهره می‌برند. مدار رادیو که به مصرف کننده امکان می‌دهد تا تمام سیگنال‌ها بجز سیگنالهای ایستگاه را فیلتر نماید ، تنها یک نمونه از این مدارهاست. در طراحی مدار مجتمع، مهندسان الکترونیک، ابتدا نقشه‌هایی را می‌سازند که حتمـا ت الکتریکی را معین کرده ارتباطات بین آن‌ها را وصف می‌کند. زمان ی که تکمیل شد، مهندسان VLSI نقشه‌ها را به طرح‌هایی تبدیل می‌کنند که لایه‌های مختلف مواد هادی نیمه هادی مورد نیاز برای تهیه و تولید مدار را رسم می‌کنند. تبدیل نقشه‌ها به پوسته‌ها می‌تواند توسط نرم‌افزار انجام پذیرد. ولی اکثرا به تنظیمات ریز آدم برای کم شدن فضا مصرف توان نیاز است. ی که طرح کامل شد می‌تواند به کارخانه تولید و ساخت برای تولید فرستاده شود.


میکروالکترونیک

صنعت میکروالکترونیک یکی از صنایع پرسود جهان ی الکترونیک است. در سال ۲۰۰۸ این صنعت و خدمات آن ۱۰٬۷٪ تولید ناخالص جهان ی را به اختصاص داده‌است. کشورهایی مانند آمریکا تکنولوژیهای الکترونیک سطح پایین‌تر خود را به کشورهای دیگر انتقال داده تا شتاب پیشرفت را در این زمینه حفظ نماید.

صنعت الکترونیک در ایران

در حالی که کشورهایی همچون آمریکا سالانه میلیاردها دلار از این صنعت کسب درآمد دارند، کشور ایران با وجود داشتن ظرفیت مناسب، چنین اتفاقی نیفتاده‌است. رشد صنعت در کشور نیازمند ایجاد زیرساخت‌های لازم در آن صنعت است. همین طور برای صنعت الکترونیک یکی از زیرساخت‌های مهم ایجاد آزمایش گاه‌های الکترونیک است. در کشورهای صنعتی جهان تست گاه‌های بزرگی همچون تست گاه‌های بل برای این منظور تاسیس شده‌اند.

شبکه آزمایش گاه‌های میکروالکترونیک کشور (ایران)

یکی از پیشنهاد های متخصصان جهت پیشبرد صنعت الکترونیک ایران ایجاد شبکه‌های آزمایش بعضی است. از عبارت معضلات ذکر و تحلیل شده در تست گاه‌های میکروالکترونیک ایران موارد زیر عنوان شده‌اند:

مشکلات حوزه خرید دستگاهها
عدم وجود عدالت منطقه ای
ناسازگار بودن دستگاهها و عدم تکمیل زنجیره خرید
عدم پیش بینی زیرساختهای ضروری ه جهت یک دستگاه
وجود رابطه در خرید تجهیزات
کلاه برداری مجموعه های وارد کننده و عدم گارانتی
ضعف قرار دادنویسی
عدم اشتراک لینک خرید

همچنین مشکلات مربوط به تست گاه‌ها به صورت زیر عنوان و مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند:

مشکلات مدیریتی

سیـستم تعمیر و نگهداری ضعیف
عدم وجود درک صحیح از بودجه تعمیر مراقبت
نبود دوره های ارتقای توانمندی تعمیرکاران
در اختیار نبودن نمونه خراب، برای تجربه تعمیر
عدم استفاده از امکانات تکمیلی دستگاه
ضابطه مند نبودن شیوه سرویس دهی به افراد
قیمت بالای ارائه خدمات و برخورد نامناسب پرسنل تاخیر در انجام کار
عدم سرویس دهی مناسب به دانشجویان غیر آن دانشکده
قوانین مالی حاکم بر آزمایش گاهها انگیزش ناکافی برای ارائه خدمات مطلوب
فرهنگ سازمانی حاکم بر تست گاهها مراکز پژوهشی
ضعف کالیبراسیون دقت پایین خدمات ارائه شده
نبود استاندارد
عدم درک صحیح اهمیت تکنسین های آزمایش گاهها
عدم روش تکنسین ها در خارج از کشور
عدم آشنایی با گاهی تجهیزات جدید
عدم توجه به تجربیات ضمنی
ضعف سیسـتم تامین مالی پرسنل آزمایش گاهها

موارد محیطی

امکانات و مواد اولیه پرمتقاضی در جا و بلااستفاده در جای دیگر
عدم تامین بودجه برای خرید دستگاه
عدم سیسـتم تمایز بین تست گاههای کارآمد و ناکارآمد

مشکلات حوزه ساخت

تولید و ساخت دستگاه با در اختیار داشتن نمونه آزمایش گاهی
تامین هزینه اولیه تولید و ساخت دستگاه با مشتری مجازی

ضعف مدیریت دانش بین تست گاهها

عدم انتقال تجربه تعمیرکاران
ریشه برخی کم توجه ی های اساتید دانش کده به کارهای عملی آزمایش گاهی

برنامـه کارشناسی مهندسی الکترونیک

جدا از الکترومغناطیس و نظریه شبکه، باقی بخشهای پروگرام ویژه مهندسی الکترونیک است. دوره‌های مهندسی برق حاوی تخصص‌های دیگری همچون اتومبیل ‌ها، تولید برق توزیع هم می‌شود. مد نظر داشته باشید که این فهرست حاوی برنامـه وسیع ریاضی مهندسی پیش نیاز نمی‌شود.
در ایران

در ایران درس‌های مهندسی الکترونیک حاوی «درس‌های عمومی»، «درس‌های پایه»، «درس‌های اصلی » و «درس‌های تخصصی» می‌شود. جهت نمونه فهرست درس‌های ارائه شده و همین طور توضیح درمورد بعضی از آن‌ها را در تارگاه دانشکده برق دانشگاه شریف ببینید.